Условия идеального смешения

Поскольку в реакторе идеального вытеснения каждый из элементов реагирующей смеси ведет себя, как замкнутая реакционная система, то естественно, что соотношение (1,11) играет роль уравнения материального баланса не только для реактора идеального вытеснения, но и для реактора периодического действия, работающего в условиях идеального смешения. Однако, если для реактора периодического действия уравнение (1,11) описывает изменение концентрации со временем, то для реактора идеального вытеснения оно позволяет также судить о распределении концентрации по длине реактора. Для этого нужно произвести замену независимого переменного по формуле I = = //у. [c.18]

Трубчатые проточные реакторы, в отличие от кубовых, не имеют перемешивающих устройств, в них перемешивание среды сведено к минимуму. Приближенной теоретической моделью такого аппарата является реактор идеального вытеснения, в котором среда движется с постоянной скоростью подобно поршню. Отсутствие перемешивания и поступательное (порщневое) течение среды определяют одинаковое время пребывания различных частиц или элементарных объемов реакционной смеси в таком аппарате. Концентрации веществ, участвующих в реакции, плавно изменяются по длине аппарата, и это изменение обусловлено только реакцией. В таком аппарате не происходит разбавления поступающих в него исходных веществ продуктами реакции. В связи с этим при одинаковых начальных и конечных концентрациях средние концентрации реагирующих веществ и скорость реакции больше, а время реакции и необходимый объем реактора меньше, чем в условиях идеального смешения. [c.244]

Горение необязательно осуществляется в условиях идеального смешения. Тем че менее настоящее рассмотрение применимо и к нему. [c.158]

В химической технологии часто стремятся приблизиться к условиям идеального смешения размещением в аппаратах специальных мешалок, отражательных перегородок и т. п. [c.171]

Анализ работы смесителя с мешалкой, а также проведенный математический расчет с применением модели идеального смешения показал, что концентрация адсорбента в смесителе падает практически до нуля приблизительно через два часа работы независимо от кратности его загрузки [2]. Увеличить эффективность его работы и, соответственно, вклад стадии контактирования адсорбента с продуктом можно за счет интенсификации работы перемешивающего устройства и обеспечения в смесителе условий идеального смешения, а также за счет модернизации системы дозировки адсорбента. [c.169]

Условиями идеального смешения называют условия бесконечно высокой интенсивности перемешивания, при которых значения концентрации и температуры во всех точках объема аппарата в любой момент времени одинаковы. Изменение концентрации происходит во всех точках объема одновременно, и вещество, вводимое в какую-либо часть аппарата, мгновенно распределяется по всему объему. [c.52]

Примечание. Эту теорему и другие подобные выводы теории рециркуляции можно приложить к процессу, осуществляемому в системе с суммарной рециркуляцией при установившемся состоянии, когда количество отводимых из системы продуктов равно количеству вводимого в нее свежего сырья. Нетрудно заметить, что в этом случае А/ = О будет соответствовать ад = 1 и в систему будет поступать строго определенное количество свежего сырья ( о)д/=о, а общая загрузка системы будет неограниченно велика. Все это приведет к отсутствию градиента концентрации и температуры в реакторе, и в этом смысле система с д = 1 или Kr — оо будет работать в условиях идеального смешения. [c.48]

Опыт промышленной эксплуатации подтвердил закономерности сорбционной очистки, установленные в лабораторных исследованиях. Для ведения процесса при температурах близких к оптимальным реактор-смеситель установки контактной очистки был дооборудован системой обогрева. Разработаны рекомендации по дальнейшему повышению эффективности работы установки контактной очистки 42/2 путем повышения интенсивности работы перемешивающего устройства с целью обеспечения в реакторе-смесителе условий идеального смешения. [c.18]

Сброс значительных количеств кислых сточных вод в водоемы даже при условии идеального смешения приводит к заметному снижению щелочного резерва воды, что отражается, прежде всего, на ее дальнейшем техническом использовании другими предприятиями. Снижение щелочного резерва воды сопряжено в большинстве случаев с эквивалентным увеличением ее постоянной жесткости. Следует такн е иметь в виду, что даже тогда, когда дебит водоема достаточно велик для нейтрализации [c.7]

Согласно условию идеального смешения концентрации пара X и винилхлорида установятся во всех точках сушильной установки. При этом равновесные объемные концентрации водяного пара и ВХ фу в условиях установившегося режима можно выразить следующим [c.115]

Основные технологические параметры процесса (температура окисления и загрузка по сырью) определяются только физико-химической характеристикой исходного сырья. При осуществлении оптимальной загрузки реактора необходимо обеспечить время пребывания сырья в зоне реакции за один проход не менее 32 сек (при условии идеального смешения фаз и с учетом температуры и давления). Оптимальная загрузка реактора по сырью определяется путем деления общего расхода воздуха, подаваемого на окисление, на удельный расхО Д воздуха для данной марки битума. Отсюда следует,, что, чем выше значение удельного расхода воздуха для получения определенной марки битума, тем ниже производительность реактора по сырью. [c.118]

Ф и г. 11. Сравнение условий идеального смешения и отсутствия смешения. Зависимость площади гипотетической мембраны и обогащения от проникающей доли питательного потока для разных значений идеального коэффициента разделения и отношения давлений [51 ]. [c.337]

Метод был применен для изучения кинетики реакций дегидрирования спиртов [518], разложения муравьиной кислоты [1101, 1154] и гидрирования ацетона и этилена [517]. В последнем случае было показано, что и в отсутствие растворителя достигаются условия, близкие к условиям идеального смешения, и результаты совпадают с полученными в присутствии растворителя (здесь уменьшение величины коэффициента диффузии компенсируется уменьшением частиц катализатора). Ранее аналогичный метод для изучения активности и селективности катализаторов гидрирования ацетилена был применен Д. В. Сокольским с сотрудниками [1102, ИОЗ], однако в тех работах не ставилась задача изучения кинетики реакции, хотя в принципе в них могли достигаться безградиентные условия. [c.538]

Равновесные" соотношения между у. и Ж зависят от конфигурации потока в ступени. Такие соотношения для условий идеального смешения можно получить из отношения уравнений (61) и (62), тогда как для поперечного потока при отсутствии смешения они приобретают форму уравнения (68). Для более сложных условий течения значения у. можно вычислить как функцию от (и наоборот) численными методами. При разделении изотопов соотношения "равновесия" обычно характеризуются коэффициентом разделения ступени [c.340]

Пример 18. Реакция первого порядка проводится в реакторе непрерывного действия в условиях идеального смешения. Объем реактора Ур = 2 м . Константа скорости реакции fe = 3 ч Подача сырья У, = 6 м /ч. Реакция осуществляется при температуре кипения растворителя. Реагенты подаются предварительно нагретыми до температуры реакции. Начальная концентрация реагента = = 10 кмоль/м . Плотность растворителя р = 50 кмоль/м . Тепловой эффект реакции = 90 ООО кДж/кмоль. Теплота парообразования растворителя г = = 40 ООО кДж/кмоль. Рассчитать конечную концентрацию реагента. [c.253]

В последнем случае кинетические кривые следует строить в координатах х- х или X—При этом каждая из скоростей, входящих в состав исходных уравнений, находится по формулам (2.5.4) и (2.5.7) при помощи графических определений времени реагирования, соответствующего заданным значениям концентраций целевых продуктов Х( и Х(1 1). Что касается средней скорости процесса, проводимого в условиях идеального смешения, то согласно уравнению (2.5.9) она находится путем графического диференцирования кривой х— т. Тангенс угла наклона касательной в точке Хк, дает искомое значение [c.145]

Для условия идеального смешения, т. е. когда кратность циркуляции стремится к бесконечности, уравнение (2.5.18) принимает следующий вид [c.147]

Уравнения (2.7.35) и другие даны для условий идеального смешения исходного сырья и продуктов реакции. В реальных устройствах степень перемешивания обычно далеко не достигает гипотетического значения г=оэ. В этих условиях точный расчет соотношений выходов сильно осложняется. [c.196]

При переводе этого процесса на непрерывный возникали трудности во-первых, реакция шла при температуре 35° С, скорость ее невелика, следовательно, потребовался большой объем реактора во-вторых, реакция проводилась в условиях идеального смешения и поэтому концентрация хлорбензола уже в месте поступления сырья оказалась довольно высокой, что при сохранении той же степени, превраш ения привело к повышению выхода дихлорбензола. Эти трудности удалось преодолеть при переходе к секционированной системе из 4—5 последовательно соединенных реакторов. [c.28]

Скорость образования дихлорбензола возрастает с увеличением концентрации монохлорбензола. В периодическом процессе, для того чтобы не допустить накопления дихлорбензола, хлорирование ведут до превращения примерно 1/3 сырья. При переводе этого процесса на непрерывный возникают трудности во-первых, реакция идет при 35 °С, скорость ее невелика, следовательно, нужен реактор большого объема во-вторых, реакцию проводили в условиях идеального смешения и поэтому концентрация хлорбензола уже в месте поступления сырья довольно высока, что при сохранении той же степени превращения приводит к повышению выхода дихлорбензола. Эти трудности удалось преодолеть при переходе к секционированной системе из 4—5 последовательно соединенных реакторов. [c.33]

При интенсивном перемешивании частиц кипящего слоя создаются условия, близкие к условиям идеального смешения. Благодаря этому устанавливается одинаковая температура и одинаковая концентрация реагентов по всему рабочему пространству аппарата. Поступающее сырье практически мгновенно смешивается со всей реакционной массой выделяющееся тепло также почти мгновенно распределяется по всему слою. Теплоотдача от слоя к теплообменным поверхностям осуществляется твердыми частицами, которые, ударяясь о поверхность, получают (или отдают) тепло. При этом теплоотдача в десятки и даже сотни раз интенсивнее, чем в неподвижном слое. [c.83]

Равновесие кристалла, состоящего из последовательностей звеньев А длиной [свободная энтальпия его перехода в расплав, содержащий только последовательности длиной (р = 1), равна ЛС° ], достигается при условии идеального смешения, когда плавление происходит без изменения свободной энтальпии, т.е. когда [c.333]

Среднее время пребывания частиц в аппарате в условиях идеального смешения р-авно среднему времени пребывания суспензии и определяется как [c.247]

Высокие скорости перемешивания, обычно применяемые на практике, позволяют сделать предположение о выполнении следующих условий идеального смешения отсутствии градиента температур и концентраций в реакторе. В дальнейшем, если это специально не оговорено, непрерывные процессы полимеризации будем считать протекающими именно в таких реакторах. [c.50]

При средней влажности сырого бикарбоната, равной 17%, 1 кг его содержит воды 0,17 кг. Расход 98%-ной соды для связывания 0,17 кг влаги составит 3,04-0,17= = 0,517 кг. Эта величина получена при условии идеального смешения бикарбоната с ретурной содой. Так как на практике достичь идеального смешения не удается, количество ретура увеличивают берут 0,75—1,0 кг ретура на 1 кг сырого бикарбоната. [c.198]

Кроме аппаратов с механическими мешалками для процесса дегазации применяются аппараты, в которых перемешивание среды осуществляется барботирующим водяным паром. Однако перемешивание паром является малоинтенсивным и не обеспечивает полной гарантии от слипания частиц каучука, поэтому в аппаратах с гидродинамическим перемешиванием кроме подачи пара используются большие скорости движения среды. Перемешивание среды осуществляется циркуляционным насосом (рис. 3.2, а) или барботирующим паром и турбулизацией среды при изменении проходного сечения, создаваемом пустотелой вставкой (рис. 3.2, б). При значительной кратности циркуляции в аппарате с циркуляционным насосом процесс проводится практически в условиях идеального смешения. Аппарат с турбулизирующей вставкой в режиме с циркуляцией также обеспечивает идеальное смешение в режиме без циркуляции продолжительность пребывания частиц каучука в аппарате мала, и режим без циркуляции, являющийся режимом идеального вытеснения, находит применение только для отгонки легколетучих растворителей. [c.69]

Комплексное исследование экстракционных аппаратов включает углубленное изучение явления продольного перемешивания в каждой из фаз. В качестве математических моделей, отражающих явление продольного перемешивания в интенсифицированных экстракторах, часто применяются диффузионная [1] и ячеечная [2] модели. Первая модель используется в том случае, когда объект, в котором происходит перемешивание, представляет систему с распределенными параметрами. Для ячеечной модели характерно представление объекта в виде последовательно соединенных между собой участков с сосредоточенными параметрами. Степень продольного перемешивания выражается для данной модели величиной участка, в пределах которого допустимо условие идеального смешения. [c.30]

Сущность метода заключается в предварительном раздельном нагреве метана и кислорода в подогревателях до 500°С и последующем сжигании смеси в специальных горелках в молярном отношении соответственно 1 0,65. Необходимые условия — идеальное смешение исходных газов, быстрое охлаждение продуктов реакции, для предупреждения распада ацетилена, особенно с образованием сажи. Температура процесса 1500—1600°С, время пребывания газовой смеси в зоне реакции 0,001—0,01 сек. [c.272]

С учетом соотношения (2.83) преобразуем уравнение кинетики применительно к условиям идеального смешения и определим время реакции, приняв Хн = 0 [c.37]

Для аппаратов, работающих в условиях идеального вытеснения (трубчатки), интегрированием уравнения кинетики процесса находится время реакции, необходимое для достижения заданной степени превращения. Для определения производительности нужно знать также геометрические размеры аппарата и скорость потока. Эти параметры выбираются из условий достижения необходимой скорости теплообмена и допустимого гидравлического сопротивления. Для аппаратов же, работающих в условиях идеального смешения (аппараты с мешалками), кинетику процесса нельзя описать в дифференциальной форме, поэтому применяется следующая запись (Сн — Ск)/т = кС1. Это уравнение позволяет определить время т, необходимое для достижения требуемой степени превращения. Затем используется соотношение т = Ур/Учас- После подбора объема реактора с учетом нормалей определяется производительность реактора. [c.39]

Пример 4. Реакция первого порядка проводится в условиях идеального смешения. Объем реакционного пространства Ур 1,8 м . Расход реагента Ох = 400 кг/ч, расход растворителя 0 800 кг/ч. Плотность реагента Р1 = 800 кг/м , плотность растворителя Ра = 920 кг/м . Константа скорости реакции й = 1 ч 1. При реакции испаряется 0% растворителя. Газосодержание реакционной массы ф = 0,05. Рассчитать конечную концентрацию реагента. [c.248]

Решение. Коэффициент увеличения объема а = [(0,4 + 0,6-2) — 1]/1 = = 0,6. Уравнение кинетики для условий идеального смешения имеет вид х — [c.248]

Решение. Степень превращения для условий идеального вытеснения Хд = 1 — ехр (—кг). Степень превращения для условий идеального смешения Хд = кг/(1 + т). Степень превращения в батарее двух реакторов [c.249]

Для условий идеального смешения уравнение кинетики приобретает вид (Xl — О)/- — к 1 — Хк) или kx = xj( — Хк)- [c.255]

IV = 1. Кинетическое уравнение реакции для условий идеального смешения Со (д 1 — Хо)1х = кСо (1 — х) ( — ад ). Отсюда [c.259]

Уравнение материального баланса при вытеснении жидкости жидкостью в условиях идеального смешения [c.47]

Если загружаемое вещество содержит частицы одного размера, то псевдоожиженный слой можно рассматривать как Систему полного смешения, а режим движения фаз в данном реактс ре, соответствующим условиям идеального смешения. [c.291]

Квиллен [1] определяет перемешивание как контактирование двух или более разнородных порций вещества, приводящее к достижению желаемого уровня как физической, так и химической однородности конечного продукта . Газы, заключенные в емкость быстро перемешиваются вследствие молекулярной диффузии. В жидкостях, однако, молекулярная диффузия обычно протекает очень медленно. Чтобы ускорить перемешивание внутри жидкостей, используют механическую энергию вращающейся мешалки. Если для достижения желаемого результата выбран неудачный тип мешалки, большая часть механической энергии может быть затрачена напрасно. По определению Паркера [2], перемешивание — создание состояния активности, такого, как поток или турбулентность, в системах, не находящихся в условиях идеального смешения . [c.15]

Интенсивная циркуляция реакционной мяссы с помощью поршня 2 обеспечивает условия идеального смешения, и ее состав в реакторе идентичен составу смеси, непрерывно выходящей из реактора через штуцер 12. Для обеспечения эффектип-пой циркуляции газов в реакторе сопротивление штуцера движению газового потока должно быть выше, мем сопротивление слоя катализатора 1. Непрерывно выходящую из реактора через штуцер 12 газообразную реакцио(ш ао массу при необходимости конденсируют с помощью холодильника, конденсат отделяют в приемнике-сенараторе 15, а газообразные продукты [c.77]

Собственно реактор с мешалкой представляет собой двухсек ционный толстостенный корпус диаметром 300—400 мм и емкостьн 250—500 л при полной высоте 6000 и 7250 мм . Нижняя (рабо чая) секция сосуда образует реакционный объем, оборудованны мощной мешалкой типа винта, делающей 1500 об]мин, интенсивн перемешивающей этилен и продукты реакции. Вращением винто вых лопастей мешалки создается ток смеси вниз. Вследствие зна чительного сопротивления в выпускном отверстии нижней головк одновременно имеет место обратное течение смеси по винтовом каналу мешалки. Однако, несмотря на высокое число обороте мешалки и значительную ее мощность (порядка 150 кет при еь кости 500 л), как показывает опыт, в этом реакторе не создаютс условия идеального смешения и его следует относить к аппарата [c.124]

Для аппаратов же, работающих в условиях идеального смешения (аппараты с мешалками), кинетику процесса нельзя описать в дифференциальной форме, поэтому применяется следующая за--пись [c.43]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология